人教2003课标版《4玻尔的原子模型》优质课教案下载

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教学重难点:

重点: 1.理解记忆玻尔原子理论的三条基本假设;

2.初步理解并会利用频率跃迁的条件解决相关问题;

3.学会利用玻尔的理论解释氢原子光谱;

难点:理解能级和能级跃迁的条件;

教学方法:演示和启发式综合教学法

教学用具:多媒体辅助教学设备

教学过程:

(一)引入新课:

教师:同学们好,今天我们学习“玻尔的氢原子模型”这一节.(老师同时板书“第4节 玻尔的氢原子模型”)

在这之前,我们回顾一下卢瑟福的原子结构模型—核式结构模型.核式结构模型的内容是什么?

学生A:原子是由原子核和电子组成的,电子绕原子核做匀速圆周运动.

教师:很好！对于氢原子系统,电子绕氢原子核核做匀速圆周运动,库仑力提供向心力,(教师边说边板书)

电子电荷量为e,氢原子核的电荷量为e, EMBED Equation.KSEE3 ,电子的动能 EMBED Equation.KSEE3 ;

教师:那么氢原子原子系统的总能量是多大呢?在这个模型中,我们可以认为氢原子核静止不动,系统的动能就是电子的动能,同时系统还具有电势能.在点电荷电场中,我们取无穷远处电势为零,则距离氢原子核r处的电势为 EMBED Equation.KSEE3 ,此时系统的电势能为 EMBED Equation.KSEE3 ;

因此系统的总能量为电子的动能和系统的电势能之和,即 EMBED Equation.KSEE3 ;

教师:核式结构模型还告诉我们,原子核很小,原子很空旷.这就意味着电子运动空间很大,绕核运动的半径范围比较广,而且可以连续变化,就像卫星绕地球转一样.这样一来,半径连续变化,能量也会连续变化.

当电子运动半径减小时,系统能量也减小,系统会辐射电磁波,电磁波的频率跟圆周运动的频率一致,那么半径连续减小,频率会连续增大,即发出的光频率是连续变化的.

教师:但是我们在前一节学习了氢原子光谱,知道氢原子光谱是不连续的,这表明核式结构模型有一定的问题.而且按照这个理论,随着电子半径减小,电子最终会一头栽在原子核上了,这样原子核和电子的电荷量中和掉了,原子就不存在了.可是实际中原子却是很稳定的.这进一步表明核式结构模型有很大的问题.

教师:卢瑟福的学生玻尔在意识到经典理论解释原子结构出现困难时,偶然中得知巴尔末公式,发现了光谱的分立性,基于这个事实,在普朗克能量子说和爱因斯坦光子说的启发下,把微观世界物理量取分立值的思想应用到氢原子系统,提出了他的氢原子模型,这就是我们今天所要学习的内容.

那么玻尔的氢原子模型内容是什么?跟核式结构模型有什么关系?它能解释氢原子光谱么,能解释原子的稳定性么?

(二)新课教学:

一.玻尔的三条假设

教师:玻尔认为,原子中的电子确实在绕原子核做匀速圆周运动,经典理论认为电子的半径是连续变化的,但却得出原子是不稳定的.但是实际的原子系统很稳定,他大胆抛弃了轨道半径连续变化的观点,认为电子运动的轨道半径不是连续的,不能连续变化.也就是说,轨道半径具有量子化的特点.在此基础上上,玻尔提出了三条假设,其中第一条为轨道量子化假设.(老师板书,一.玻尔的三条假设)

那么什么是轨道量子化呢?怎样表示轨道量子化呢?